PL178799B1

PL178799B1 - Arm of a longwall coal miner

Info

Publication number: PL178799B1
Application number: PL96312850A
Authority: PL
Inventors: Leszek Jarno; Henryk Lach; Franciszek Wala; Ryszard Bednarz; Jan Dziura; Piotr Drabik; Andrzej Mazurkiewicz
Original assignee: Ct Kt Maszyn Gorniczych Komag
Priority date: 1996-02-15
Filing date: 1996-02-15
Publication date: 2000-06-30
Also published as: PL312850A1

Abstract

i. Ramie górniczego komCajno ścianowego z organem urabiającym na końcu, zamocowane wychylnie względem korpusu kombajnu, znamienne tym, że w swym korpusie (1) ma wbudowana wychylną kruszarkę urobku.i. The arm of the mining joint-longwall with the cutting head at the end, fixed swiveling in relation to the body combine harvester, characterized by the fact that in its body (1) has a built-in tilting crusher spoil.

Description

Przedmiotem wynalazku jest ramię górniczego kombajnu służącego do urabiania ściany węglowej.The subject of the invention is an arm of a mining shearer used to cut a coal longwall.

Z niemieckiego opisu patentowego nr 2 357 559 jest znany górniczy kombajn ścianowy wyposażony w kruszarkę urobku. Kombajn przemieszcza się po przenośniku odstawy urobku. Przy obu końcach korpusu kombajnu znajdują się wychylne ramiona z organami urabiającymi. Do czołowej ściany korpusu kombajnu jest przegubowo przyłączone urządzenie kruszące z wirującym organem kruszącym. Urządzenie kruszące jest wychylne za pomocą siłownika przymocowanego również do czołowej ściany korpusu kombajnu.German Patent Specification No. 2,357,559 discloses a longwall shearer equipped with a spoil crusher. The shearer moves along the haulage conveyor. At both ends of the roadheader body there are tilting arms with cutting heads. A crushing device with a rotating crushing body is articulated to the front wall of the shearer's body. The crushing device is tilted by means of an actuator also attached to the front wall of the combine body.

Z polskiego opisu patentowego nr 138 576 jest znany kombajn węglowy ramionowy z urządzeniem kruszącym. To urządzenie kruszące znajduje się w obudowie umocowanej pomiędzy ciągnikiem kombajnu a przegubem wysięgnikowego ramienia kombajnu. Obudowa urządzenia kruszącego ma kształt rozchylający się stożkowo ku spągowi. Do regulacji podnoszenia urządzenia kruszącego służy siłownik hydrauliczny. Ramię kombajnu z organem urabiającym na jego końcu jest wychylne za pomocą innego siłownika hydraulicznego.Polish patent specification No. 138 576 discloses a coal-arm harvester with a crushing device. This crushing device is located in a housing fixed between the combine tractor and the joint of the combine's extension arm. The crushing device housing has a shape that opens conically towards the floor. A hydraulic cylinder is used to regulate the lifting of the crushing device. The arm of the combine with the cutting head at its end is pivoted by another hydraulic cylinder.

Z polskiego opisu patentowego nr 83 835 jest znana kombajnowa kruszarka kęsów. Kruszarka nie jest zamontowana na kombajnie, lecz na przenośniku odstawy urobku. Kruszarka jest połączona z kombajnem za pomocą drąga. Podczas pracy kombajn przesuwa się po przenośniku iPolish patent specification No. 83 835 describes a combine billet crusher. The crusher is not mounted on the combine, but on the haulage conveyor. The crusher is connected to the combine by a pole. During operation, the combine moves along the conveyor and

178 799 pcha kruszarkę przed sobą, lub ciągnie ja za sobą. Organ kruszący kruszarki jest osadzony na wirującym wale. Organ kruszący kruszarki jest napędzany z ciągu kinematycznego napędu organu urabiającego za pomocą przekładni łańcuchowej.178,799 pushes the breaker in front of him or drags it behind him. The crushing body of the crusher is mounted on a rotating shaft. The crushing head of the crusher is driven from the kinematic thrust of the cutting head drive by means of a chain transmission.

Z polskiego opisu patentowego nr 157 321 jest znany kombajn węglowy ramionowy zaopatrzony w kruszarkę. Kruszarka jest zamocowana do końcowego segmentu kadłuba kombajnu. Do tego końcowego segmentu kadłuba jest również przymocowane wychylne ramię z organem urabiającym na końcu. Organ urabiający jest napędzany swoim silnikiem elektrycznym, a kruszarka ma swój silnik elektryczny ulokowany we wspomnianym końcowym segmencie kadłuba kombajnu. Bęben kruszący kruszarki jest osadzony na ramieniu wahliwym względem kadłuba kombajnu. Bęben kruszący kruszarki znajduje się poniżej osi wychyłu ramienia organu urabiającego. Napęd z silnika elektrycznego kruszarki jest przenoszony na jej bęben kruszący poprzez ciąg kół zębatych, których stopnie początkowe znajdują się w segmencie kadłuba kombajnu, a stopnie końcowe w wahliwym ramieniu kruszarki.The Polish patent specification No. 157 321 discloses a coal-arm shearer equipped with a crusher. The crusher is attached to the end segment of the harvester's hull. Also attached to this end hull segment is a swing arm with a cutter at the end. The cutting organ is powered by its electric motor, and the crusher has its electric motor located in the said end segment of the combine's hull. The crushing drum of the crusher is mounted on a pendulum arm relative to the harvester's hull. The crushing drum of the crusher is located below the swing axis of the cutting head arm. The drive from the crusher's electric motor is transmitted to its crushing drum through a series of gear wheels, the initial stages of which are located in the combine harvester's hull segment, and the final stages are located in the swinging arm of the crusher.

Wadą powyższego rozwiązania jest ograniczony zakres wychyłu ramienia kruszarki, spowodowany umieszczeniem bębna kruszącego poniżej osi przegubu ramienia organu urabiającego, co powoduje po pierwsze - zmniej szenie prześwitu pomiędzy przenośnikiem odstawy urobku a kadłubem kombajnu, a po drugie - konieczność znacznego podniesienia przegubu ramienia organu urabiaj ącego, czyli zwiększenia wysokości kombajnu. Poza tym dodatkowy silnik w kombajnie, ten służący do napędzania kruszarki, powoduje wydłużenie kadłuba kombajnu, oraz komplikuje elektryczny układ zasilania i sterowania kombajnem.The disadvantage of the above solution is the limited range of deflection of the crusher arm, caused by placing the crushing drum below the axis of the joint of the cutting drum arm, which results, firstly, in reducing the clearance between the excavator's haulage conveyor and the shearer's frame, and secondly, in the necessity to significantly raise the joint of the cutting head's arm, i.e. increasing the height of the combine. In addition, the additional engine in the combine, the one used to drive the crusher, extends the hull of the combine, and complicates the electrical power supply and control system of the combine.

Ramię kombajnowe według wynalazku ma w swój korpus wbudowaną wychylną kruszarkę urobku. Napędowy ciąg kinematyczny tej kruszarki jest połączony z napędowym ciągiem kinematycznym organu urabiającego znajdującego się na końcu ramienia. Korzystnie jest, gdy napędowy ciąg kinematyczny kruszarki jest połączony z ciągiem kinematycznym organu urabiającego za pomocą sprzęgła o regulowanym momencie, które to sprzęgło jest wielopłytkowym sprzęgłem ciernym umieszczonym w uszczelnionej komorze.The combine arm according to the invention has in its body a built-in pivotable excavator crusher. The kinematic drive of this crusher is connected to the kinematic drive of the cutting head at the end of the arm. Preferably, the kinematic drive of the crusher is connected to the kinematic path of the cutting drum by means of a torque-controlled clutch, which clutch is a multi-plate friction clutch housed in a sealed chamber.

Kadłub kruszarki jest wychylnie osadzony w korpusie ramienia za pomocączopu sztywno umieszczonego w uchu na tym korpusie i współpracującego z gniazdem w kadłubie kruszarki, oraz za pomocą drugiego czopu umieszczonego w gnieździe na korpusie ramienia. Z ciągu kinematycznego kruszarki jest napędzana pompa zasilana olejem z komory sprzęgła. Pompa jest umieszczona wewnątrz chłodnicy oleju, którą stanowi cylindryczny płaszcz wodny z zanurzoną w nim wężownicą.The crusher's body is pivotally mounted in the body of the arm by means of a joint rigidly placed in the lug on the body of the crusher and cooperating with a seat in the crusher's body, and by means of a second pivot placed in the socket on the body of the arm. A pump powered by oil from the clutch chamber is driven from the crusher kinematic line. The pump is placed inside the oil cooler, which is a cylindrical water jacket with a coil immersed in it.

Organ urabiający kruszarki jest tocznie osadzony na nieruchomej osi, która z jednej strony jest sztywno osadzona w pokrywie kadłuba kruszarki, a z drugiej strony w gnieździe bocznej płyty osłony organu kruszącego. Organ kruszący jest napędzany przez ostatnie koło zębate ciągu kinematycznego kruszarki za pomocą pływającego sprzęgła zębatego.The crusher's cutting head is rollingly mounted on a fixed axis, which on the one hand is rigidly mounted in the cover of the crusher's body, and on the other hand in the seat of the side plate of the crushing drum's cover. The crushing body is driven by the last gear of the crusher kinematic line by means of a floating toothed clutch.

Kombajn wyposażony w ramię według wynalazku ma tę zaletę, że zajmuje mniej miejsca w podziemnym wyrobisku górniczym. Kruszarka w ramieniu według wynalazku nie ma własnego silnika elektrycznego , a to upraszcza elektryczny układ zasilania całego kombajnu. Poza tym można zbudować również kombajn z dwoma ramionami według wynalazku, a więc i z dwiema kruszarkami, które kruszą urobek i przed i za kombajnem. Jest korzystne gdy kombajn majak największą moc napędów urabiania. Zastosowanie kruszarek w obu ramionach według wynalazku nie powoduje obniżenia mocy dyspozycyjnej kombajnu, co miałoby miejsce gdyby zastosować - jak w rozwiązaniu znanym - dwie kruszarki z których każda ma własny silnik. Ponadto w celu przezbrojenia kombajnu na inną ścianę wydobywczą, łatwo można zdemontować kruszarkę zrzucając dwa czopy z ramienia, co jest prostsze niż wymontowanie kruszarki z korpusu kombajnu.A combine equipped with an arm according to the invention has the advantage that it takes up less space in the underground mining excavation. The crusher in the arm according to the invention does not have its own electric motor, and this simplifies the electric power supply of the entire combine. In addition, it is also possible to build a combine with two arms according to the invention, and thus with two crushers that crush the output and both in front of and behind the combine. It is advantageous when the combine has the greatest driving power. The use of crushers in both arms according to the invention does not reduce the available power of the combine, which would occur if - as in the known solution - two crushers were used, each with its own engine. In addition, in order to convert the combine to another longwall, it is easy to disassemble the crusher by throwing two pivots from the arm, which is easier than removing the crusher from the combine body.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku na którym fig. 1 przedstawia ramię kombajnowe z kruszarka urobku w widoku z boku od strony silnika elektrycznego, a fig. 2 - w przekroju ciąg kinematyczny ramienia i kruszarki.The subject of the invention in an exemplary embodiment is shown in the drawing, in which Fig. 1 shows the combine arm with a spoil crusher in a side view from the electric motor side, and Fig. 2 - a kinematic sequence of the arm and crusher in cross-section.

Korpus 1 ramienia kombajnu jest przymocowany do korpusu kombajnu za pomocą uch 2. Siłownik hydrauliczny podnoszenia ramieniajest zamocowany do tego ramienia za pomocąuch 3.The body 1 of the combine's arm is attached to the combine's body by means of lugs 2. The hydraulic cylinder for lifting the arm is attached to this arm by means of 3.

178 799178 799

Elektryczny silnik 4 jest osadzony w korpusie ramienia tuż za uchami 2. Po przeciwnej stronie uch 2 znaj duje się na korpusie 1 ramienia ucho 5 oraz gniazdo 6, które służy do wychylnego umocowania kadłuba 7 kruszarki urobku. W korpusie 1 ramienia jest umieszczony ciąg kinematyczny napędu, którego osie są równoległe do osi silnika elektrycznego. Kolejne pary kinematyczne ułożone posobnie realizują przełożenie napędu pomiędzy silnikiem 4 a urabiającym organem 8 znajdującym się na końcu ramienia.The electric motor 4 is mounted in the arm body just behind the lugs 2. On the opposite side of the lugs 2 there is an lug 5 and a socket 6 on the arm body 1, which serves to pivotally fix the body 7 of the excavated crusher. In the arm body 1 there is a kinematic drive train, the axes of which are parallel to the axis of the electric motor. Successive kinematic pairs arranged in a row implement the drive ratio between the motor 4 and the cutting head 8 located at the end of the arm.

Pomiędzy osią elektrycznego silnika 4 a osią urabiającego organu 8 osadzony jest tocznie w kadłubie 1 ramienia, równoległy do nich wał 9 ciągu kinematycznego. Wał 9 posiada napędzaj ący czop 10 wyprowadzony na zewnątrz korpusu 1 ramienia. W spółosiowo z tym wałem wykonane są: gniazdo 6 oraz ucho 5 do wahliwego umocowania kadłuba 7 kruszarki urobku. W uchu 5 jest sztywno osadzony czop 12, którego występ walcowy wchodzi do gniazda 13 w kadłubie kruszarki. Czop 11 wraz z gniazdem 6 oraz ucho 5 z osadzonym czopem 12 wraz z gniazdem 13 umożliwiają zmianą położenia kątowego kadłuba 7 kruszarki względem korpusu 1 ramienia, zapewniając jednocześnie współosiowość przeniesienia napędu z ramienia na kruszarkę. Napęd z ramienia kombajnu odbierany jest przez wał napędzany 14 leżący wewnątrz kadłuba kruszarki, który to wał jest zasprzęglony z napędzającym czopem 10 wału 9 ramienia. Napędzany wał 14 przekazuje napęd na pierwsze zębate koło 15 ciągu kinematycznego kruszarki za pośrednictwem sterowanego sprzęgła 16, które decyduje o rozdziale strumienia mocy pomiędzy urabiającym caliznę organem 8, a kruszącym organem 17 kruszarki urobku. Sprzęgło 16 służy jednocześnie do złączania lub odłączania napędu kruszącego organu 17. Napęd z zębatego koła 15 jest przekazywany na kruszący organ 17 przez ciąg kinematyczny walcowych kół zębatych. Pomiędzy osiąnapędzanego wału 14 a osią kruszącego wału 17 osadzony jest tocznie w kadłubie 7 kruszarki wał 18, z którym jest zasprzęglona pompa 19 oleju. Pompa ta służy do wymuszonego przepłukiwania sprzęgła 16. W tym celu pompa 19 zasysa olej ze sprzęgłowej komory 20, po czym tłoczy go bezpośrednio na elementy wirujące sprzęgła 16. Tłoczony olej przepływa przez chłodnicę oleju, którą stanowi cylindryczny, wodny płaszcz 21 z zanurzoną w nim wężownicą 22. Poprzez tę wężownicę przepływa tłoczony przez pompę 19 olej, ulegając schłodzeniu. Płaszcz wodny jest osadzony w kadłubie 7 kruszarki stanowiąc jego integralną część.Between the axis of the electric motor 4 and the axis of the cutting head 8, the shaft 9 of the kinematic line is rolled into the arm's frame 1, parallel to them. The shaft 9 has a driving pin 10 that is guided outside the body 1 of the arm. Coaxial with this shaft are made: a socket 6 and an eye 5 for pivoting mounting of the body 7 of the output crusher. In the eye 5 there is a stub 12, which is rigidly mounted, the cylindrical projection of which enters the seat 13 in the crusher frame. The pin 11 with the seat 6 and the lug 5 with the embedded pin 12 with the seat 13 enable the change of the angular position of the crusher body 7 in relation to the arm body 1, while ensuring the coaxiality of the drive transmission from the arm to the crusher. The drive from the combine arm is received by the driven shaft 14 lying inside the crusher body, which shaft is coupled to the driving pin 10 of the arm shaft 9. The driven shaft 14 transmits the drive to the first toothed wheel 15 of the crusher's kinematic line via a controlled clutch 16, which decides on the distribution of the power flow between the body 8 cutting the solid and the crushing body 17 of the output crusher. The clutch 16 serves simultaneously to connect or disconnect the drive of the crushing body 17. The drive from the toothed wheel 15 is transmitted to the crushing body 17 by a kinematic sequence of cylindrical gears. Between the axis of the driven shaft 14 and the axis of the crushing shaft 17, the shaft 18 is rolled into the crusher frame 7, with which the oil pump 19 is coupled. This pump is used for forced flushing of the clutch 16. To this end, the pump 19 sucks oil from the clutch chamber 20, and then forces it directly onto the rotating parts of the clutch 16. The pumped oil flows through the oil cooler, which is a cylindrical water jacket 21 with immersed in it through the coil 22. The oil pumped by the pump 19 flows through this coil and cools down. The water jacket is embedded in the crusher body 7 as an integral part thereof.

Kruszący organ 17 jest tocznie osadzony na nieruchomej osi 23, która jest z jednej strony osadzona w pokrywie 24 kadłuba, a z drugiej strony w gnieździe 25 wykonanym w bocznej płycie osłony 28 organu kruszącego. Osłona 28 organu kruszącego jest elementem kadłuba 7 kruszarki. Napęd z przekładni kruszarki jest przekazywany na kruszący organ 17 z ostatniego zębatego kola 26 ciągu kinematycznego poprzez pływające sprzęgło 27 zębate.Crushing body 17 is rollingly mounted on a fixed axle 23, which is on the one hand set in the hull cover 24, and on the other hand in a seat 25 made in the side plate of the cover 28 of the crushing body. The cover 28 of the crushing body is an element of the crusher body 7. The drive from the crusher gear is transmitted to the crushing body 17 from the last toothed wheel 26 of the kinematic line through a floating 27 toothed clutch.

178 799178 799

Fig. 2Fig. 2

178 799178 799

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 Ά.Publishing Department of the UP RP. Circulation 60 copies. Price 2.00 Ά.

Claims

Patent claims

1. The arm of a mining longwall shearer with a cutting head at the end, pivotally mounted in relation to the shearer body, characterized in that its body (1) has a pivotable excavator crusher built into it.

2. Combine arm according to claim The method of claim 1, characterized in that the kinematic drive of the crusher is connected to the kinematic drive of the cutting head.

3. The combine arm according to claim A clutch according to claim 2, characterized in that the kinematic drive of the crusher is connected to the kinematic drive of the cutting head by means of a clutch (16) with an adjustable torque, which clutch is a multi-plate friction clutch arranged in a sealed chamber (20) in the crusher body (7).

4. The combine arm according to claim The crusher body (7) is pivotally mounted in the body (1) of the arm by means of a joint (12) rigidly mounted in the ear (5) provided on the body and cooperating with the seat (13) in the crusher body (7) and by means of a connector (11) embedded in the seat (6) on the body (1) of the arm.

5. The combine arm according to claim The method of claim 2, characterized in that a pump (19) is driven from the kinematic line of the crusher, fed with oil from the chamber (20) of the clutch (16), which oil is then directed to the oil cooler.

6. The combine arm according to claim The method of claim 5, characterized in that the oil cooler is a water jacket (21) embedded in the crusher body (7) with a coil (22) immersed therein, and the oil pump (19) is located in the axis of the water jacket (21).

7. The combine arm according to claim The method of claim 1, characterized in that the crushing body (17) of the crusher is rollably mounted on a fixed axle (23), which axle is rigidly mounted on one side in the cover (24) of the crusher body (7) and on the other side in a seat (25) the side-plate (28) of the crushing body (17).

8. The combine arm according to claim The method of claim 7, characterized in that the crushing organ (17) of the output crusher is driven by the last toothed wheel (26) of the crusher kinematic string by means of a floating clutch (27).